Oguzhan ARDIC Ekim 2012
Neden Sertifikasyon Sistemleri? Bugün binalar tüketilen enerji, toplam tüketimin yaklaşık %40 civarındadır. Enerji kaynaklarının kıt olması, ve artan enerji talebi yüzünden mevcut kaynakların etkin kullanımı adına sürdürülebilirlik ve enerjinin verimli tüketimi ana hedefler haline gelmiştir. Enerji ve hammadde maliyetlerindeki bu artışın ana sebebi, zengin yada fakir tüm ülkelerin, aslında ayni kaynaklardan beslendiğinin farkına varılmasının bir sonucudur. Uluslararası borsalarda tüm kaynaklar ayni anda alınıp satılabilmekte, resmin bütününe bakıldığında aslında kıt olan kaynaklarımızın ne kadar değerli olduğu daha iyi anlaşılmaktadır.
Neden Sertifikasyon Sistemleri? Beraber yaşamın zorunlu olduğu dünyada, ayni kaynaklara bağımlı olduğumuzun anlaşılması (küresel ısınma, ozon tabakasında incelme, vb.) bu kaynakların etkin kullanılmasının zorunluluğu fikrini doğurmuştur. Bunu inceleyebilmek adına, kar amacı gütmeyen bağımsız denetmen organizasyonlar (USGBS, GBCI) ve kurallar (LEED, BREAM, ESTIDAMA, QSAS) oluşturulmuş ve bina sahiplerinin isteklerinin ne oranda karşılanabildiğinin bir göstergesi olarak binaların sertifikalandırılması yoluna gidilmiştir.
Proje Sürdürülebilirlik Hedefi Örnekleri Bugün karşılaştığımız çoğu projede sürdürülebilirlik en önemli tasarım kriterlerinden biridir. Bu bağlamda yapılan dizaynlarda çevreye minimum etki yaklaşımı ile; Bina İzolasyonu Minimum hava sızıntısı Güneş aydınlık kontrolü İç ortam sıcaklık kontrolü için Konfor Modülü uygulaması Güneş kaynaklı su ısıtma Toprak kaynaklı isi pompası Yağmur ve kullanım suyu ıslahı ve kullanımı gibi yüksek bilgi birikimi gerektiren dizayn çalışmaları yapılmakta, yapıların sertifikalandırılması hedeflenmektedir.
HEDEF?? Proje Sertifikasyon Hedefi LEED ***
Ornek Proje LEED Sertifikasyon Hedefi ve Devreye Alma LEED For New Construction v2009 ScoreCard incelendiğinde; projenin hedeflerini tutturmak ve kullanılacak olan sistem ve ekipman performanslarının proje OPR ve BOD ile uyumlu bir şekilde çalıştırılabilmesi adına EA Prerequisite 1- Fundemental Commissioning (CX) (Temel Devreye Alma) veya EA Credit 3 - Enhanced Commissioning (CX) (Detayli Devreye Alma) hizmetine gereksinim duyulabileceği görülmektedir. Örneğin, Enhanced CX hizmeti sadece bu kredi ile gelecek olan 2 puan demek değildir, bununla beraber proje içerisinde diğer kredi ve önkoşulların raporlanmasında da doğrudan bağlantılıdır. Enhanced Commissioning (CX) hizmetinin detaylı kapsamı izleyen sunularda dikkatinize sunulmaktadır.
Commissioning-Devreye Alma- Süreci
Pre-Design
Design
Construction
Acceptance
Acceptance
Warranty
Enhanced CX Raporu Icerigi No Definition CxA 1 Executive Summary Y 2 OPR-DID or BOD Compliance Forms Y 3 CX Plan Y 4 Design Reviews Y 5 Submittal Reviews Y 6 Pre-functional System Verification (SVC) Checklist Y 7 Functional Performance Test (FPT) Y 8 Owner Training Requirement and Documentation Y 9 Issues and Resolution Log Y 10 Season 2 FPT Validation Y
CX Sürecinde Karşılaşılan Problemler Günümüzde binalar, özellikle sertifikasyon için aday olmuş binalar, en yüksek enerji verimliliği sağlayacak şekilde dizayn edilip bunun için yüksek teknolojik özelliklerde sistemler ile donatılmaktadır. Ancak uygulama esnasında ve sonrasında sıkça karşılaştığımız gibi genellikle bu sistemler doğru montaj yapılmamakta ve/veya istenen dizayn değerlerinden daha farklı noktalarda çalıştıkları için istenen fonksiyonu yerine getirememektedirler. Özellikle dizayn esnasında yapılan enerji analizi raporlarının sonucu ortaya konan hedef Enerji Yoğunluğu (kw/m 2 ) ile CX çalışması esnasında gerçek işletme değerlerinin ölçülüp raporlanması sonucunda ulaşılan Enerji Yoğunluğu (kw/m 2 ) birbirinden çok farklı değerler olabilmektedir.
CX Sürecinde Karşılaşılan Problemler Bu şekilde farkında olmadan yapılan hatalar sonucunda gelinen noktada hem dizayn için harcanan para ve emek, hem de dizayn dikkate alınarak hedefe ulaşabilmek adına satın alınıp montajı yapılan her turlu sistem, proje için yapılan gereksiz harcama kalemlerinden öteye gidememektedir. Günümüzde özellikle farklı disiplinleri montaj yapan takımların (klima, havalandırma, aydınlatma, bina otomasyonu, sıhhi tesisat, yangın alarm, vb.) ayni anda sahada çalışmak zorunda kalmaları sebebiyle proje yönetiminde sadece is takip programları kullanılarak projeler takip edilmekte, ancak sistemler farklı disiplinlerde olmasına rağmen ayni çatı altında bütünleşik olarak çalışacağı dikkate alınmamaktadır. Sistem devreye alınmaya çalışıldığında ya problemler göz ardı edilmekte, yada hiç tanımlanamadan problemlerin üzeri kapatılarak müşteriye bina teslim edilmektedir.
CX Sürecinde Karşılaşılan Problemler Güncel bir Uygulama Örneği İlgili projede ele alınan bina da hem mevcut sistemi iyileştirmek, hem de işletme giderlerinden enerji tasarrufu sağlayabilmek adına bina sahibi tarafından bir proje çalışması yapılması istenmiştir. Bu projede hedef yapılacak olan enerji analiz çalışması sonucunda mevcut işletim giderlerinden 30% tasarrufa ulaşılması istenmektedir. Bu tasarruf hedefi ile projelendirme çalışmalarına yön verilmiştir. Müşteri, Uygulama esnasında dizayn firmasının da inşaat surecine sonuna kadar destek vermesi konusunda özel bir istek ile gelmiştir. Bu şekilde, müşteri, ilgili hedefin (%30 Tasarruf) tutturulmasının daha kolay olacağını düşünmektedir. Bina toplamda 1570m 2 kullanım alanına sahip olup, bir tanesi 25,000m 3 /h değişken debili ve isi geri kazanımli diğeri 15,000m 3 /h sabit debili iki adet klima santrali, bunları besleyen bir adet hava soğutmalı su soğutucu ile beslenmektedir. Zonlar VAV cihazları ile ayrılmış, ve tam otomasyon ile kontrol sağlanması hedeflenmiştir. Her zon kendi VAV kutularını kendi termostatları yardımıyla kumanda etmektedir.
CX Sürecinde Karşılaşılan Problemler Güncel bir Uygulama Örneği A. CxA nin secimi ve ilgili CX islerinin başlaması sürecinde yapılan zamanlama hataları Müşteri tarafından hazırlatılan detaylı is emrinde, müteahhit firmanın is başlama emrini almasını müteakip CX firmasını 45 gün içerisinde bulması ve onaya sunması istenmiştir. Bu şekilde CxA nin ilgili iste, on dizayn çalışmalarını inceleyerek müşteriye is öncesi ön raporunu sunması hedeflenmiştir. Ne yazık ki, CX firması isin bitirilme tarihinden yaklaşık 30 gün önce surece dahil edilmiş, arada gecen yaklaşık 4 aylık zaman surecinde, inşaat bitirilme aşamasına gelmiştir. Arada kaybedilen zamanda uygun testler yapılamadığı için, nihai testlerde devam eden sunulardaki hatalarla karşılaşılmak kaçınılmaz hale gelmiştir.
B. Kanal Sızdırmazlık Testleri CX Sürecinde Karşılaşılan Problemler Güncel bir Uygulama Örneği Müşteri ve özellikle de dizayn firması, kanal imalat detaylarına çok dikkat edilmesini, ve kanaldan meydana gelecek sızdırmazlık miktarının %10 u geçmemesini on koşul olarak bildirmiştir. İlgili önkoşulda referans olarak SMACNA Duct Construction Standards gösterilmiştir. Bu şekilde dizayn edilen sistem özelliği olarak üfleme sıcaklığı yaz ve kış Sartlarında 15 C olarak belirlenmiştir. Kanal sızdırmazlık değerlerinin istenen aralıkta kalması, bu sayede enerji tüketilerek şartlandırılan havanın, nihai noktalara kayıpsız olarak iletimi hedeflenmiştir. Ancak yapılan ölçümler sonucunda sızdırmazlık testinden kanallar geçememiştir. Kanal kacak oranı test sonucunda %17 olarak bulunmuştur. Kanallar izolasyon ile kaplandığı için, bağlantı noktalarında izolasyonların sökülmesi zorunlu hala gelmiştir. İzolasyonlar sokulmuş, termal kamera ile yapılan ölçümlerde sızıntı noktaları teşhis edilmiş, ve tamiratları yapılmıştır. Yapılan ikinci sızdırmazlık testinde bu oran %8 olarak ölçülmüştür. Bu tamiratın zaman olarak maliyeti, 3 iş günü olmuştur.
CX Sürecinde Karşılaşılan Problemler Güncel bir Uygulama Örneği C. HVAC ve Aydınlatma Sistemlerinin öngörülen zaman aralıklarında çalışmaması Müşteri tarafından, binanın hangi bolumunum hangi saatlerde çalışacağı, bu saatler dışında ise içerideki sicaklik, nem ve CO 2 miktarlarının ne olması gerektiği gibi tüm şartlar tanımlanmış olmasına rağmen, bina içerisindeki zonlarda Data Logger ile yapılan 3 er günlük trend analizinde, mahallerde istenen operasyon şartlarının ilgili zaman dilimlerinde sağlanamadığı görülmüştür. Bina yönetim sistemi üzerinden alınan trend grafikleri ile data logger lar ile alınan grafikler karşılaştırılmış, sonuçta ilgili zonlarda Occupied/Unoccupied secimi yapılabilmesi için yerleştirilen butonların elektrik bağlantıları ve adreslemelerinin hatalı yapıldığı gözlemlenmiştir. İlgili düzeltmeler, sunulan rapor sonucu müteahhit firma alt taşeronu tarafından yapılmıştır.
CX Sürecinde Karşılaşılan Problemler Güncel bir Uygulama Örneği C. Kanal Hava Miktarlarının Dengesizliği sonucunda zonlarda istenen sıcaklıkların elde edilememesi Sistemi oluşturan VAV kutuları devreye alınmaya çalışıldığında, sistemin düzgün çalışmadığı görülmüştür. Detaylı ölçümler sonucunda VAV kutularının istenen hava debilerini sağlayamadığı belirlenmiş, kutu kalibrasyonlarının yapılmadığı bu yüzden gerekli hava miktarlarını ilgili zonlara gönderemediği tespit edilmiştir. Üretici firma temsilcilerinin sahaya gelip VAV kutularını kalibre etmelerinin ardından, problemin tam olarak çözümlenmediği görülünce menfezlerden yapılan hava debisi ölçümlerinde, hava debilerinin istenen dizayn miktarlarından farklı olduğu görülmüş, ve hava kanal sisteminin dengelenmesin gerekli olduğu saptanmıştır. Yapılan sistem dengelemesi sonucunda dizayn değerlerinden ± %3 oranında sapacak şekilde tüm sistem dengelenmiş, ve bu sayede tüm sistemin eşgüdümlü olarak çalışabilmesi sağlanmıştır. Tüm bu düzeltmelerin zaman olarak maliyeti 5 iş günü olmuştur. İşlem 5 yerine 3 günde bitirilebilecekken, bazı kritik noktalardaki ayar damperi eksikliğinden dolayı iki gün ilave zaman harcanmıştır.
CX Sürecinde Karşılaşılan Problemler Güncel bir Uygulama Örneği D. Sistem kontrol ekipmanlarının yanlış şekilde montajı (1) VAV kutuları kontrol damperlerinden 4 tanesinin yanlış şekilde montaj yapıldığı görülmüştür. Yanlış montaj sonucunda, sistem istenen dizayn debilerinde hava üfleyemediği için çalışmaya devam etmekte, ve otomasyon senaryosuna gore belli kanal statik basincini sağlayamadığı için, fanlar en üst değerde (50Hz) çalışmaya devam etmektedir. Bunun sonucunda, sistem fazladan güç harcamaya devam etmekte, ve müşterinin istediği enerji tasarruf hedefine ulaşılamayacağı görülmektedir. Ayni şekilde, sistem sirkülasyon pompaları da değişken devirli olarak seçilmiş, ve belirli bir basınç farkı ayarlanarak çalışması öngörülmüştür. Sistem minimum sirkülasyon değeri 22Hz e karşılık gelen dönüş sayısı ile sağlanabilecektir. Ancak sistem basınç sensörleri montajının yapılmış olmasına rağmen, programlamanın doğru yapılmamış olması yüzünden, sensörler basınç değeri okuyamamakta, pompalarda 50Hz de tam kapasitede çalışmaya devam etmektedir. Bu şekilde 4.5kW elektrik güçlü motorlar 24 saat durmadan çalışmaya devam etmektedir.
CX Sürecinde Karşılaşılan Problemler Güncel bir Uygulama Örneği D. Sistem kontrol ekipmanlarının yanlış şekilde montajı (2) Kalibrasyonlu sensörlerin VAV kontrol termostatları yanına montajı ile yerlerinin doğru seçilip seçilmediği karşılaştırılmıştır. Bu ölçümler sonucunda, 3 adet termostatın yerlerinin yanlış seçildiği, bu yüzden, sistemin ortam sıcaklığını hissedemeden üfleme sıcaklığından etkilendiği görülmüştür. Bu istenmeyen etkileşim yüzünden, termostatlar VAV kontrol cihazlarına yanlış sinyal göndererek, onların zonlara daha az hava üflemelerini sağlamakta, bu yüzden de zonlarda istenen sıcaklık değerlerine ulaşılamamaktadır. Kullanıcılardan bu konuda şikâyetler gelmektedir. Bu da sistemde ilave dengesizlik oluşmuş gibi algılanmakta, ve sistemin yanlış dengelendiği kanısına yol açmaktadır. Termostatların yerlerinin değiştirilmesi ile bu problem ilave bir müdahaleye gerek kalmadan çözülmüş, ve sistemde istenen sıcaklık değerlerine kolaylıkla ulaşılmıştır.
CX Sürecinde Karşılaşılan Problemler Güncel bir Uygulama Örneği E. Taze Hava ve Egzoz havası panjurları montaj yerlerinin hatalı belirlenmesi Müşteri, özellikle iç hava kalitesine önem vermektedir. Müşteri, binanın günlük kullanımı esnasında iç ortamdaki CO 2 miktarının 1000ppm in üzerine hiçbir şartta çıkmamasını istemektedir. Bu bağlamda, ana dönüş havası kanalında bir adet iç hava kalite sensoru bulunmakta ve buradan ölçülen değer referans değer ile karşılaştırılarak dışarıdan alınan temiz hava miktarı değiştirilebilmektedir. Uygulama esnasında temiz hava ile kirli egzoz havası panjurlarının birbirlerine çok yakın olduğu ve bu yüzden binadan atılan kirli havanın bir miktarının bina temiz hava panjurundan tekrar sisteme giriş yaptığı görülmüştür. İlgili otomasyon senaryosunda geceleri binanın temiz hava ile fanlar tam güçte çalışırken yıkanması istenmekte, iç ortam CO 2 değerinin 600ppm in altına gelmesi ile fanların 22Hz frekans değerinde çalıştırılması hedeflenmektedir. Bu şekilde binadaki havanın temizlenmesi ve minimum temiz hava debisi ile gün içinde en az şekilde enerji harcayarak 1000ppm değerinin altında kalması hedeflenmektedir. Taze hava panjurunun yerinin değiştirilmesi ile bu problem çözülmüş, ve sistemin müşteri beklentilerini karşılayacak şekilde çalışması sağlanmıştır.
CX Sürecinde Karşılaşılan Problemler Güncel bir Uygulama Örneği Sonuç olarak bu örnekten ve bundan önce devreye aldığımız diğer bütün örneklerden hep ayni sonuca ulaşılmaktadır; İlgili CX firmasının ve/veya profesyonellerin zamanında devreye girmesi gereklidir. Dizayn esnasından itibaren devreye girildiğinde, dizayn edilen sistemin müşteri beklentilerini tam olarak karşılayıp karşılamayacağı rahatlıkla öngörülebilmektedir. Bugün bir çok firma CX-devreye alma sürecinin binanın inşasını müteakip başlanacak bir çalışma olarak algılamaktadır. Ancak, son dakikada herhangi bir problem ile karşılaşmamak veya problemleri oluşmadan öngörerek çözümleyebilmek adına dizayn aşamasında ilgili profesyonel firma ile beraber hareket etmek gereklidir.
Teşekkürler Oguzhan ARDIC Mech. Eng., MBA LEED AP O+M ACG CX Authority TAB Specialist saltecc.com